描述
<div class="document">
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">注：* 为必填项</p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><strong><span style="color: #0093e6;">请在报名阶段填写 ↓</span></strong></p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p>
<h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 1、项目功能介绍</h3>
<hr class="horizontal-splitline normal-bold-2">
<p>团队充分调研了儿童陪伴机器人市场现状，发现大多数儿童陪伴机器人存在重虚拟世界，轻物理世界，基础功能有缺陷、功能使用率低等问题，基于这样的社会背景，团队开展了智慧儿童伴侣项目的研发，以机器人对儿童的居家安全监互及机器人的功能实用性为重点研发对象，希望改善现有儿童陪伴机器人无法真正亲和用户的问题，从而真正实现陪伴照顾儿童的生活。</p>
<p><span> </span>机器人使用模块化设计，按结构可分为桌面助手及可拆卸移动底盘两部分，团队自主设计下位机驱动电路，使用了<span>74LVC245</span>芯片将输入的<span>PWM</span>信号输入至驱动，将驱动与主板隔离，保护电路。</p>
<p>其中，桌面助手部分包含机械臂，语音，表情，摄像头等模块。移动底盘包含电机驱动，障碍物检测等模块。</p>
<p>机器人包括肢体交互，智能监护，智慧语音，自动导航四部分功能，系统基于<span>ros</span>进行研发，使用<span>moveit</span>与<span>gazebo</span>进行机器人的控制与系统仿真。肢体交互功能则以五子棋为切入点，使用<span>opencv</span>进行棋盘分割与棋子位置颜色识别，使用机械臂实现下棋交互，带给孩子更多真实物理环境下的娱乐体验。智能监护则配套了对应的视频和语音通信，团队自主设计的微信小程序，具有儿童居家安全知识的宣传，视频监控，远程控制等功能。智慧语音功能使用百度开发语音平台实现语音实时识别和语音合成功能。自动导航功能则基于<span>ROS</span>中开源的<span>gmapping</span>，<span>amcl</span>，<span>move_base</span>等功能包实现机器人的<span>slam</span>建图与路径规划，通过团队自主开发的<span>ROS</span>功能包实现上位机与下位机的通信，从而实现机器人的自主导航功能，可用于自动避障，自动回充等需求。</p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p>
<h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*2、项目属性</h3>
<hr class="horizontal-splitline normal-bold-2">
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">项目为团队自主研发，2022年于中国高校智能机器人创意大赛荣获国家级一等奖，目前未在学校参加过答辩</p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p>
<h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 3、开源协议</h3>
<hr class="horizontal-splitline normal-bold-2">
<p style="line-height: 1.8;">项目遵循GPL3.0开源协议</p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><strong><span style="color: #0093e6;">请在竞赛阶段填写 ↓</span></strong></p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p>
<h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*4、硬件部分</h3>
<p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/N55oThgQRVCjPf9gpiWmWUVb4q4X19cXgjmNKoIg.png" alt="" width="424" height="286"></p>
<hr class="horizontal-splitline normal-bold-2">
<p><img src="//image.lceda.cn/pullimage/r3yvsaHOa4dnx1XjqaeYvprlK6BO3F8ujXHZLtEd.png" alt="" width="1082" height="584"></p>
<p>团队自主设计电机驱动电路，使用了<span>74LVC245</span>芯片将输入的<span>PWM</span>信号输入至驱动，将驱动与主板隔离，保护电路；</p>
<p>由于功率不足，<span>PWM</span>信号无法直接驱动<span>MOS</span>，故我们使用高压驱动芯片<span>IR2104</span>，并通过<span>5V</span>升<span>12V</span>的升压电路来驱动<span>MOS</span>管；</p>
<p>使用<span>LM1117-5</span>提供<span>5V</span>的稳定电压；</p>
<p>最后通过<span>2</span>个<span>H</span>桥电路对两个直流电机驱动；</p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-left-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;"> </p>
<h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*5、软件部分</h3>
<hr class="horizontal-splitline normal-bold-2">
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">阿克曼底盘运动学解算<br>项目使用Gmapping开源工具包采集激光雷达与IMU数据构建实时地图，使用map_server工具包保存地图，使用robot_pose_ekf工具包融合多源传感器数据。</p>
<p class="md-end-block md-p"><span class="md-plain md-expand">Subscribed Topics</span> <span class="md-plain">scan(sensor_msgs/LaserScan)：激光雷达发布的测距数据；</span> <span class="md-plain">tf(tf/tfMessage)：监听雷达、移动底座解算中心、里程计三个坐标系之间的tf转换；比如：base_laser ——> base_link（静态）、odom——>base_link（动态）</span></p>
<p class="md-end-block md-p"><span class="md-plain">Published Topics</span> <span class="md-plain">map_metadata(nav_msgs/MapMetaData)：地图元数据，只包含地图的规格等信息，没有实际的地图信息；</span> <span class="md-plain">map(nav_msgs/OccupancyGrid)：完整的地图数据，包含规格和实际的地图内容信息。</span></p>
<p class="md-end-block md-p md-focus"><span class="md-plain">Services</span> <span class="md-plain md-expand">dynamic_map(nav_msgs/GetMap)：ROS ervice 客户端，通过 Service 通信方式获取地图数据</span></p>
<p class="md-end-block md-p md-focus"><span class="md-plain md-expand">Astar算法是在Dijkstra算法基础上发展出来的，是在静态路径中用于求解最优路径有效的直接搜索算法，比dijkstra算法多了一个启发式的搜索函数，也就是通过一个代价函数来确定搜索方向（从起点开始向周围扩张，通过代价函数，计算得到周围每个节点的代价值，选出最小代价节点作为下一个扩展点，重复这个过程直到到达目标点。</span></p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt pap-left-indent-1.6em" style="line-height: 1.8;">项目使用mpu6050惯性传感器采集体感数据，包括三轴加速度数据与三轴角速度数据，使用互补滤波计算得到欧拉角中的俯仰角和翻滚角，使用UDP通信协议或者MQTT协议与设备进行无线通信，从而实现体感控制方案。</p>
<h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*6、BOM清单</h3>
<hr class="horizontal-splitline normal-bold-2">
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/3Un2Iehp7AbEOWDaKPOh1cEXpsu2wbdHGjtz6yzP.png" alt=""></p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><span style="color: #95a5a6; font-size: 14px;">注：项目涉及的BOM清单。这个位置请上传BOM的截图。清单详情请以PDF的格式上传到附件中。建议包括型号、品牌、名称、封装、采购渠道、用途等内容。具体内容和形式应以表达清楚项目构成为准。</span></p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p>
<h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">*7、大赛LOGO验证</h3>
<hr class="horizontal-splitline normal-bold-2">
<p style="line-height: 1.8;"><img src="//image.lceda.cn/pullimage/WSu8RqNg7wgteBKLwzbFSbG0eQm1r8xgCIzTZae6.png" alt="" width="1082" height="584"></p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><span style="color: #95a5a6; font-size: 14px;">请上传包含大赛logo的项目图片，logo以丝印形式印刷在PCB上面。</span></p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><span style="color: #95a5a6; font-size: 14px;">点击zip下载大赛logo标识！ <span style="text-decoration: underline;"><a href="https://image.lceda.cn/easyedaResource/images/%E7%AB%8B%E5%88%9B%E7%94%B5%E8%B5%9B%E6%A0%87%E8%AF%86.rar" target="_blank">（大赛标识）.zip</a></span></span></p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p>
<h3 class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;">* 8、演示您的项目并录制成视频上传</h3>
<hr class="horizontal-splitline normal-bold-2">
<p style="line-height: 1.8;"> </p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><span style="color: #95a5a6; font-size: 14px;">视频要求：请横屏拍摄，分辨率不低于1280×720，格式Mp4/Mov，单个视频大小限100M内；</span></p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><span style="color: #95a5a6; font-size: 14px;">视频标题：立创电赛：{项目名称}-{视频模块名称}；如立创电赛：《自动驾驶》-团队介绍。</span></p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"><span style="font-size: 14px;">更多详情：<a href="/posts/06c94d90c2c447dfbd9ed7339ff4a5b1" target="_blank">https://diy.szlcsc.com/posts/d76d9cb41705430e9a54e7a5feed07a5</a></span></p>
<p class="paragraph text-align-type-left pap-line-1.3 pap-line-rule-auto pap-spacing-before-3pt pap-spacing-after-3pt" style="line-height: 1.8;"> </p>
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